ເທັກໂນໂລຍີແຫຼ່ງເລເຊີສຳລັບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍແສງສ່ວນໜຶ່ງ

ເຕັກໂນໂລຊີແຫຼ່ງ laser ສໍາລັບເສັ້ນໃຍແສງການຮັບຮູ້ສ່ວນຫນຶ່ງ

ເຕັກໂນໂລຊີການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ເປັນປະເພດຂອງເຕັກໂນໂລຊີ sensing ພັດທະນາຄຽງຄູ່ກັບເຕັກໂນໂລຊີເສັ້ນໄຍ optical ແລະເຕັກໂນໂລຊີການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical, ແລະມັນໄດ້ກາຍເປັນຫນຶ່ງໃນສາຂາທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍທີ່ສຸດຂອງເຕັກໂນໂລຊີ photoelectric. ລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍເລເຊີ, ເສັ້ນໄຍສາຍສົ່ງ, ອົງປະກອບການຮັບຮູ້ຫຼືພື້ນທີ່ modulation, ການກວດສອບແສງສະຫວ່າງແລະພາກສ່ວນອື່ນໆ. ຕົວກໍານົດການອະທິບາຍລັກສະນະຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງປະກອບມີຄວາມເຂັ້ມ, ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ, ໄລຍະ, ລັດ polarization, ແລະອື່ນໆຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະມີການປ່ຽນແປງໂດຍອິດທິພົນພາຍນອກໃນການສົ່ງເສັ້ນໄຍ optical. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມ, ເມື່ອຍ, ຄວາມກົດດັນ, ປະຈຸບັນ, ການໂຍກຍ້າຍ, ການສັ່ນສະເທືອນ, ພືດຫມູນວຽນ, ໂຄ້ງແລະປະລິມານສານເຄມີຜົນກະທົບຕໍ່ເສັ້ນທາງ optical, ຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານີ້ມີການປ່ຽນແປງທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ແມ່ນອີງໃສ່ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານີ້ແລະປັດໃຈພາຍນອກເພື່ອກວດພົບປະລິມານທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.

ມີຫຼາຍປະເພດຂອງແຫຼ່ງ laserໃຊ້ໃນລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical, ເຊິ່ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: coherentແຫຼ່ງ laserແລະແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງ, ບໍ່ສອດຄ່ອງແຫຼ່ງແສງສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບມີແສງ incandescent ແລະ diodes ແສງສະຫວ່າງ, ແລະແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສອດຄ່ອງປະກອບມີ lasers ແຂງ, lasers ແຫຼວ, lasers ອາຍແກັສ,ເລເຊີ semiconductorແລະເລເຊີເສັ້ນໄຍ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຕົ້ນຕໍສໍາລັບການແຫຼ່ງແສງເລເຊີຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້: ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບເລເຊີຄວາມຖີ່ດຽວ, laser ຄວາມຖີ່ກວາດຄື້ນດຽວແລະເລເຊີສີຂາວ.

1.1 ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ linewidth ແຄບແຫຼ່ງແສງເລເຊີ

ລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ບໍ່ສາມາດແຍກອອກຈາກແຫຼ່ງ laser ໄດ້, ເປັນຄື້ນແສງສະຫວ່າງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສັນຍານການວັດແທກ, ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ laser ຕົວຂອງມັນເອງປະສິດທິພາບ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຫມັ້ນຄົງພະລັງງານ, linewidth laser, ສິ່ງລົບກວນໄລຍະແລະຕົວກໍານົດການອື່ນໆກ່ຽວກັບໄລຍະຫ່າງລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical, ການກວດພົບ. ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມອ່ອນໄຫວແລະຄຸນລັກສະນະຂອງສິ່ງລົບກວນມີບົດບາດຕັດສິນ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ດ້ວຍການພັດທະນາລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງໃນໄລຍະໄກ, ສະຖາບັນການສຶກສາແລະອຸດສາຫະກໍາໄດ້ວາງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂື້ນສໍາລັບການປະຕິບັດ linewidth ຂອງ laser miniaturization, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຢູ່ໃນ: optical frequency domain reflection (OFDR) ເຕັກໂນໂລຊີການນໍາໃຊ້ສອດຄ່ອງ. ເຕັກໂນໂລຊີການຊອກຄົ້ນຫາເພື່ອວິເຄາະ backrayleigh ກະແຈກກະຈາຍສັນຍານຂອງເສັ້ນໃຍ optical ໃນໂດເມນຄວາມຖີ່, ມີການຄຸ້ມຄອງກວ້າງ (ພັນແມັດ). ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄວາມລະອຽດສູງ (ຄວາມລະອຽດລະດັບ millimeter) ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ (ເຖິງ -100 dBm) ໄດ້ກາຍເປັນຫນຶ່ງໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການວັດແທກເສັ້ນໄຍ optical ແຈກຢາຍແລະເຕັກໂນໂລຢີການຮັບຮູ້. ຫຼັກຂອງເທກໂນໂລຍີ OFDR ແມ່ນການໃຊ້ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສາມາດປັບໄດ້ເພື່ອບັນລຸການປັບຄວາມຖີ່ຂອງ optical, ສະນັ້ນການປະຕິບັດຂອງແຫຼ່ງ laser ກໍານົດປັດໃຈສໍາຄັນເຊັ່ນ: ລະດັບການກວດພົບ OFDR, ຄວາມອ່ອນໄຫວແລະຄວາມລະອຽດ. ເມື່ອໄລຍະຫ່າງຂອງຈຸດສະທ້ອນແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບຄວາມຍາວຂອງຄວາມສອດຄ່ອງ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງສັນຍານການຕີຈະຖືກຫຼຸດລົງໂດຍຄ່າສໍາປະສິດ τ/τc. ສໍາລັບແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ Gaussian ທີ່ມີຮູບຮ່າງຂອງສະເປກ, ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຄວາມຖີ່ຂອງການຕີມີສາຍຕາຫຼາຍກວ່າ 90%, ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກວ້າງຂອງສາຍຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງແລະຄວາມຍາວສູງສຸດທີ່ລະບົບສາມາດບັນລຸໄດ້ແມ່ນ Lmax ~ 0.04vg. /f, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າສໍາລັບເສັ້ນໄຍທີ່ມີຄວາມຍາວ 80 ກິໂລແມັດ, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 100 Hz. ນອກ​ຈາກ​ນັ້ນ​, ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ອື່ນໆ​ຍັງ​ໄດ້​ເຮັດ​ໃຫ້​ຄວາມ​ຕ້ອງ​ການ​ທີ່​ສູງ​ຂຶ້ນ​ສໍາ​ລັບ linewidth ຂອງ​ແຫຼ່ງ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນລະບົບ hydrophone ເສັ້ນໄຍ optical, linewidth ຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງກໍານົດສິ່ງລົບກວນລະບົບແລະຍັງກໍານົດສັນຍານການວັດແທກຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງລະບົບ. ໃນ Brillouin optical time domain reflector (BOTDR), ການແກ້ໄຂການວັດແທກອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນກໍານົດໂດຍ linewidth ຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ. ໃນ resonator fiber optic gyro, ຄວາມຍາວຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄື້ນແສງສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງສາຍຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງລະອຽດແລະຄວາມເລິກ resonance ຂອງ resonator, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງສາຍ resonator, ແລະຮັບປະກັນການວັດແທກ. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ gyro ໃຍແກ້ວນໍາແສງ.

1.2 ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການກວາດແຫຼ່ງເລເຊີ

laser sweep wavelength ດຽວມີການປະຕິບັດການປັບຄວາມຍາວ wavelength ປ່ຽນແປງໄດ້, ສາມາດທົດແທນການ lasers wavelength ຄົງທີ່ຜົນຜະລິດຫຼາຍ, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກໍ່ສ້າງລະບົບ, ເປັນສ່ວນທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ຂອງລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍອາຍແກັສຕາມຮອຍ, ປະເພດຂອງອາຍແກັສທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມອາຍແກັສທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບການດູດຊຶມແສງສະຫວ່າງເມື່ອອາຍແກັສວັດແທກພຽງພໍແລະບັນລຸຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງການວັດແທກທີ່ສູງຂຶ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຈັດລຽງຄວາມຍາວຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຂອງສາຍສົ່ງກັບຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມຂອງໂມເລກຸນອາຍແກັສ. ປະເພດຂອງອາຍແກັສທີ່ສາມາດກວດພົບໄດ້ແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ຮັບຮູ້. ດັ່ງນັ້ນ, lasers linewidth ແຄບທີ່ມີປະສິດຕິພາບ tuning broadband ຫມັ້ນຄົງມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນການວັດແທກທີ່ສູງຂຶ້ນໃນລະບົບການຮັບຮູ້ດັ່ງກ່າວ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນບາງລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ແຈກຢາຍໂດຍອີງໃສ່ການສະທ້ອນໂດເມນຄວາມຖີ່ຂອງ optical, laser ຕ້ອງໄດ້ຮັບການ swept ແຕ່ລະໄລຍະຢ່າງໄວວາເພື່ອບັນລຸການກວດສອບຄວາມສອດຄ່ອງກັນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະ demodulation ຂອງສັນຍານ optical, ສະນັ້ນອັດຕາການ modulation ຂອງແຫຼ່ງ laser ມີຄວາມຕ້ອງການຂ້ອນຂ້າງສູງ. , ແລະຄວາມໄວກວາດຂອງເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ຕາມປົກກະຕິແມ່ນຕ້ອງການເພື່ອບັນລຸ 10 pm/μs. ນອກຈາກນັ້ນ, laser linewidth ແຄບ tunable wavelength ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ liDAR, laser sensing ຫ່າງໄກສອກຫຼີກແລະການວິເຄາະ spectral ຄວາມລະອຽດສູງແລະພາກສະຫນາມການຮັບຮູ້ອື່ນໆ. ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຕົວກໍານົດການປະສິດທິພາບສູງຂອງ tuning bandwidth, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ tuning ແລະຄວາມໄວ tuning ຂອງ lasers ດຽວ wavelength ໃນພາກສະຫນາມຂອງເສັ້ນໄຍ sensing, ເປົ້າຫມາຍໂດຍລວມຂອງການສຶກສາ lasers ເສັ້ນໄຍແຄບ tunable ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້ແມ່ນເພື່ອບັນລຸລະດັບສູງ. ການປັບລະດັບຄວາມແມ່ນຍໍາໃນຂອບເຂດຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າບົນພື້ນຖານຂອງການຕິດຕາມເສັ້ນເລເຊີທີ່ແຄບທີ່ສຸດ, ສຽງລົບກວນໄລຍະຕໍ່າສຸດ, ແລະຜົນຜະລິດທີ່ຫມັ້ນຄົງທີ່ສຸດ. ຄວາມຖີ່ແລະພະລັງງານ.

1.3 ຄວາມຕ້ອງການແຫຼ່ງແສງເລເຊີສີຂາວ

ໃນພາກສະຫນາມຂອງ optical sensing, laser ແສງສະຫວ່າງສີຂາວທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນອັນໃຫຍ່ຫຼວງເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງລະບົບ. ການຄອບຄຸມສະເປກຕາຂອງເລເຊີແສງສີຂາວກວ້າງຂຶ້ນ, ການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນລະບົບການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ optical ກວ້າງຂວາງຍິ່ງຂຶ້ນ. ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອໃຊ້ເສັ້ນໄຍ Bragg grating (FBG) ເພື່ອສ້າງເຄືອຂ່າຍເຊັນເຊີ, ການວິເຄາະ spectral ຫຼືວິທີການຈັບຄູ່ການກັ່ນຕອງທີ່ສາມາດປັບໄດ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ demodulation. ອະດີດໄດ້ນໍາໃຊ້ spectrometer ເພື່ອທົດສອບໂດຍກົງແຕ່ລະ wavelength resonant FBG ໃນເຄືອຂ່າຍ. ອັນສຸດທ້າຍໃຊ້ຕົວກອງອ້າງອີງເພື່ອຕິດຕາມແລະປັບ FBG ໃນການຮັບຮູ້, ທັງສອງອັນນີ້ຕ້ອງການແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງບໍລະອົດແບນເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງການທົດສອບສໍາລັບ FBG. ເນື່ອງຈາກວ່າແຕ່ລະເຄືອຂ່າຍການເຂົ້າເຖິງ FBG ຈະມີການສູນເສຍການແຊກທີ່ແນ່ນອນ, ແລະມີແບນວິດຫຼາຍກ່ວາ 0.1 nm, ການ demodulation ພ້ອມກັນຂອງ FBG ຫຼາຍຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຄວາມຖີ່ກ້ວາງທີ່ມີພະລັງງານສູງແລະແບນວິດສູງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນເວລາທີ່ການນໍາໃຊ້ grating ເສັ້ນໄຍໄລຍະເວລາຍາວ (LPFG) ສໍາລັບການຮັບຮູ້, ເນື່ອງຈາກວ່າແບນວິດຂອງຈຸດສູງສຸດການສູນເສຍດຽວແມ່ນຢູ່ໃນຄໍາສັ່ງຂອງ 10 nm, ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ spectrum ກວ້າງທີ່ມີແບນວິດພຽງພໍແລະ spectrum ຂ້ອນຂ້າງຮາບພຽງແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອກໍານົດລັກສະນະ resonant ຂອງຕົນຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ຄຸນລັກສະນະສູງສຸດ. ໂດຍສະເພາະ, grating ເສັ້ນໄຍ acoustic (AIFG) ກໍ່ສ້າງໂດຍການນໍາໃຊ້ຜົນກະທົບ acousto-optical ສາມາດບັນລຸລະດັບການປັບຂອງຄວາມຍາວຄື້ນ resonant ເຖິງ 1000 nm ໂດຍວິທີການປັບໄຟຟ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, ການທົດສອບ grating ແບບໄດນາມິກທີ່ມີລະດັບການປັບລະດັບຄວາມກວ້າງພິເສດດັ່ງກ່າວເປັນສິ່ງທ້າທາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ລະດັບແບນວິດຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ກວ້າງ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເສັ້ນໄຍ Bragg tilted grating ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດການຮັບຮູ້ເສັ້ນໄຍ. ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະການສູນເສຍຫຼາຍຈຸດສູງສຸດຂອງມັນ, ຊ່ວງການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມຍາວຄື່ນມັກຈະສາມາດບັນລຸ 40 nm. ກົນໄກການຮັບຮູ້ຂອງມັນແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວເພື່ອປຽບທຽບການເຄື່ອນໄຫວຂອງພີ່ນ້ອງລະຫວ່າງຈຸດສູງສຸດຂອງລະບົບສາຍສົ່ງຫຼາຍ, ສະນັ້ນມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ວັດແທກ spectrum ສາຍສົ່ງຂອງມັນຢ່າງສົມບູນ. ແບນວິດແລະພະລັງງານຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ spectrum ກວ້າງແມ່ນຕ້ອງການໃຫ້ສູງກວ່າ.

2. ສະພາບການຄົ້ນຄວ້າພາຍໃນ ແລະ ຕ່າງປະເທດ

2.1 ແຫຼ່ງແສງເລເຊີເສັ້ນແຄບ

2.1.1 ເຊມິຄອນດັກເທວເຕີ້ເສັ້ນແຄບຂະໜາດນ້ອຍແຈກຢາຍເລເຊີຄຳຕິຊົມ

ໃນປີ 2006, Cliche et al. ຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດ MHz ຂອງ semiconductorເລເຊີ DFB(ລາ​ເຊີ​ຄໍາ​ຄຶດ​ຄໍາ​ເຫັນ​ແຈກ​ຢາຍ​) ກັບ​ຂະ​ຫນາດ kHz ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ທີ​ການ​ຄໍາ​ຄຶດ​ຄໍາ​ເຫັນ​ໄຟ​ຟ້າ​; ໃນປີ 2011, Kessler et al. ການ ນໍາ ໃຊ້ ອຸນ ຫະ ພູມ ຕ ່ ໍ າ ແລະ ຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງ ສູງ ຢູ່ ຕາມ ໂກນ ໄປ ເຊຍ ກັນ ບວກ ກັບ ການ ຄວບ ຄຸມ ຄໍາ ຄຶດ ຄໍາ ເຫັນ ຢ່າງ ຫ້າວ ຫັນ ເພື່ອ ໃຫ້ ໄດ້ ຮັບ ຜົນ ຜະ ລິດ laser linewidth ultra -ແຄບ ຂອງ 40 MHz; ໃນປີ 2013, Peng et al ໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດເລເຊີ semiconductor ທີ່ມີ linewidth ຂອງ 15 kHz ໂດຍໃຊ້ວິທີການປັບຕໍານິຕິຊົມ Fabry-Perot (FP) ພາຍນອກ. ວິທີການຕໍານິຕິຊົມທາງໄຟຟ້າສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນສະຖຽນລະພາບຄວາມຖີ່ຂອງ Pond-Drever-Hall ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເສັ້ນເລເຊີຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຫຼຸດລົງ. ໃນປີ 2010, Bernhardi et al. ຜະລິດອາລູມີນຽມທີ່ເຮັດດ້ວຍ erbium-doped FBG ຂະໜາດ 1 ຊມ ຢູ່ເທິງແຜ່ນຮອງຊິລິໂຄນອອກໄຊເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນລັບເລເຊີທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນປະມານ 1.7 kHz. ໃນປີດຽວກັນ, Liang et al. ໄດ້ນໍາໃຊ້ຄໍາຕິຊົມການສີດດ້ວຍຕົນເອງຂອງການກະແຈກກະຈາຍ Rayleigh ກັບຄືນໄປບ່ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ resonator ຝາແອັກໂກ້ລະດັບສູງ Q ສໍາລັບການບີບອັດເສັ້ນຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນເລເຊີ semiconductor, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດເລເຊີເສັ້ນແຄບຂອງ 160 Hz.

Fig. 1 (a) ແຜນວາດຂອງ semiconductor laser linewidth compression ໂດຍອີງໃສ່ການສີດຕົນເອງການກະແຈກກະຈາຍ Rayleigh ຂອງສຽງກະຊິບພາຍນອກຫ້ອງສະແດງ resonator;
(b) ຄວາມຖີ່ຄວາມຖີ່ຂອງເລເຊີ semiconductor ແລ່ນຟຣີກັບ linewidth ຂອງ 8 MHz;
(c) ຄວາມຖີ່ຄວາມຖີ່ຂອງເລເຊີທີ່ມີເສັ້ນສາຍຖືກບີບອັດເປັນ 160 Hz
2.1.2 ເລເຊີເສັ້ນໃຍເສັ້ນແຄບ

ສໍາລັບ lasers ເສັ້ນໄຍຢູ່ຕາມໂກນ, ຜົນຜະລິດ laser linewidth ແຄບຂອງຮູບແບບຍາວດຽວແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການຫຍໍ້ຄວາມຍາວຂອງ resonator ແລະເພີ່ມໄລຍະຫ່າງຂອງຮູບແບບຕາມລວງຍາວ. ໃນປີ 2004, Spiegelberg et al. ໄດ້​ຮັບ​ຮູບ​ແບບ​ທາງ​ຍາວ​ດຽວ​ຜົນ​ຜະ​ລິດ laser ເສັ້ນ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ທີ່​ມີ linewidth ຂອງ 2 kHz ໂດຍ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ທີ​ການ​ຢູ່​ຕາມ​ໂກນ​ສັ້ນ DBR​. ໃນປີ 2007, Shen et al. ໃຊ້ເສັ້ນໄຍຊິລິໂຄນທີ່ doped erbium ໜັກ 2 ຊມ ເພື່ອຂຽນ FBG ເທິງເສັ້ນໄຍແສງທີ່ອ່ອນໄຫວຮ່ວມກັບ Bi-Ge, ແລະປະສົມມັນດ້ວຍເສັ້ນໄຍທີ່ຫ້າວຫັນເພື່ອສ້າງເປັນເສັ້ນໄຍເສັ້ນທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນຜົນຜະລິດເລເຊີຂອງມັນກວ້າງໜ້ອຍກວ່າ 1 kHz. ໃນປີ 2010, Yang et al. ໃຊ້ເສັ້ນໂຄ້ງເສັ້ນສັ້ນ doped ສູງ 2cm ສົມທົບກັບການກັ່ນຕອງ FBG ແຖບແຄບເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນອອກເລເຊີຮູບແບບຕາມລວງຍາວອັນດຽວທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຫນ້ອຍກວ່າ 2 kHz. ໃນປີ 2014, ທີມງານໄດ້ນໍາໃຊ້ເສັ້ນໄຍເສັ້ນສັ້ນ (virtual folded ring resonator) ສົມທົບກັບການກັ່ນຕອງ FBG-FP ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດເລເຊີທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3. ໃນປີ 2012, Cai et al. ໄດ້ໃຊ້ໂຄງສ້າງຊ່ອງແຄບ 1.4cm ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນອອກມາດ້ວຍເລເຊີຂົ້ວໂລກທີ່ມີກຳລັງຜົນຜະລິດຫຼາຍກວ່າ 114 mW, ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນກາງ 1540.3 nm, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນ 4.1 kHz. ໃນປີ 2013, Meng et al. ໃຊ້ການກະແຈກກະຈາຍ Brillouin ຂອງເສັ້ນໄຍ erbium-doped ທີ່ມີຊ່ອງສຽບສັ້ນຂອງອຸປະກອນຮັກສາອະຄະຕິຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮູບແບບເສັ້ນຍາວດຽວ, ຜົນຜະລິດເລເຊີສຽງລົບກວນໄລຍະຕ່ໍາທີ່ມີກໍາລັງຜົນຜະລິດ 10 mW. ໃນປີ 2015, ທີມງານໄດ້ໃຊ້ຊ່ອງຄອດທີ່ປະກອບດ້ວຍເສັ້ນໄຍ erbium-doped 45 ຊຕມເປັນຂະຫນາດກາງຂອງການກະແຈກກະຈາຍ Brillouin ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂອບເຂດຕ່ໍາແລະຜົນຜະລິດເລເຊີເສັ້ນແຄບ.

Fig. 2 (a) ການແຕ້ມຮູບ SLC ເສັ້ນໄຍ laser;
(b) Lineshape ຂອງສັນຍານ heterodyne ວັດແທກຄວາມລ່າຊ້າເສັ້ນໄຍ 97.6 ກິໂລແມັດ